DE1039692B

DE1039692B - Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches aus OEldaempfen und Luft

Info

Publication number: DE1039692B
Application number: DEG22007A
Authority: DE
Inventors: Heinz Goch
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1957-04-27
Filing date: 1957-04-27
Publication date: 1958-09-25

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches aus Öldämpfen und Luft Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches aus Öldämpfen und Luft. Ein Brenner bringt das einem Generator zufließende Heizöl zur Verdampfung und die zur Verbrennung kommende Luft auf eine solche Temperatur, die eine vollkommene Aufnahme des benötigten Öldampfes gewährleistet. Es bereitet Schwierigkeiten, bei den ständig wechselnden Betriebsbelastungen und den damit verknüpften veränderlichen Gasmengen den Druck in der Förderleitung des Brenngasgemisches ständig konstant zu halten und sicherzustellen.
Zur Behebung der aufgezeigten Schwierigkeiten besteht der im Sinne der Erfindung aufgefundene Lösungsweg darin, daß der Flüssigkeitsspiegel im Generator durch einen unter Luftabschluß bei atmosphärischem Druck und bei Druckausgleich mit dem Generator erfolgenden Überlauf in der Förderleitung des Öles konstant gehalten wird.
Eine Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist in der Zeichnung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt, und zwar zeigt Abb. 1 das Schema einer Vorrichtung zur Erzeugung eines Gasgemisches aus Öldämpfen und Luft, Abb.2 einen Regler für den konstanten Flüssigkeitsspiegel des Heizöles, Abb. 3 veränderliche Einstellbarkeit von Drosselklappen in den Leitungen für Warmluft und Öldämpfe, Abb.4 Sicherheitsschaltung für den Dauerbetrieb der Vorrichtung gemäß Abb. 1 bis 4, Abb.5 elektrische Sicherheitsschaltung in Abhängigkeit vom Öldruck.
Wie aus Abb. 1 ersichtlich, fördert eine Pumpe 1 Heizöl über einen Niveauregler 2 in den Generator 3. Durch eine Hilfsgasflamme 4 - Stadtgas oder Flüssiggas - wird der Generator 3 in wenigen Minuten auf die erforderliche Betriebstemperatur vorgewärmt. Der Ventilator 5 saugt aus dem Generator 3 Öldampf und, an dem Brennerkopf 6 vorbei, vorgewärmte Luft an. Das angesaugte Gemisch gelangt zum Ventilator 5 und wird durch diesen intensiv vermischt und unter dem erforderlichen Betriebsdruck der Verteilerleitung 7 zugeführt. Nach erfolgter Vorwärmung des Generators 3 durch die Hilfsgasflamme 4 erfolgt die weitere Beheizung des Generators 3 über den Heizbrenner 8 aus eigener Gaserzeugung. Über einen Druckregler 9 werden je nach Verbrauch der Menge des Gemisches von Öldampf und Luft die Regelorgane 10 und 11 in den Ansaugleitungen zum Ventilator 5 so gesteuert, daß trotz veränderlicher Gasmenge der Gasdruck in der Gasleitung 7 konstant bleibt. Die Drosselklappe 10 in der Oldampfleitung 12 kann durch eine regelbare Vorrichtung während des Betriebes gegenüber der Normalstellung veränderlich eingestellt «-erden. Hierdurch kann das Mischungsverhältnis Luft-Öldampf so verändert werden, daß nach Wunsch des Betriebes eine reduzierende oder oxydierende Verbrennung gewährleistet wird.
Der in der Abb. 2 dargestellte Niveauregler 2 besteht aus zwei übereinanderliegenden Kesseln 13 und 14. Der obere Kessel 13 besitzt einen Öleinlauf 15. Dieser leitet das Öl aus der Förderpumpe 1 in den Kessel 13. Der Kessel besitzt ferner einen Ölablauf 16, der das 01 zum Generator 3 leitet.
Ferner ist an den Kessel 13 angeschlossen eine Verbindungsleitung 17, die den Inhalt des Kessels 13 unter den gleichen Druck setzt, wie dieser im Generator 3 während des Betriebes wechselnd bestehen kann. Im Boden des Behälters 13 ist ein Ü'rberlaufrohr 18 eingeschweißt, das in den Kessel 14 hineinragt. Der obere Rand des Tauchrohres 18 besitzt eine durch Gewinde verstellbare Höhenregulierung 19. Der Kessel 14 hat auf seinem Boden eine Tauchtasse 20. In diese Tauchtasse ragt das Tauchrohr 18 hinein. Der Kessel 14 besitzt ferner Verbindungslöcher 21 zur äußeren Atmosphäre. Am Boden des Kessels 14 befindet sich ein Olablaufrohr 22, welches in den Trichter der Leitung 23 mündet.
Von der Pumpe 1 wird eine Ölmenge in solcher Höhe in den Kessel 13 über die Zuleitung 15 hineingepumpt, daß diese Ölmenge immer größer ist als diejenige. die bei maximaler Leistung des Generators 3 verbraucht werden kann. Hierdurch ist gewährleistet, daß der Ölstand im Kessel 13 und infolge des Druckausgleiches über die Leitung 17 zum Generator 3 kommunizierend in gleicher Höhe im Generator so hoch steht, wie dies durch das verstellbare Höhengerät 19 auf dem Tauchrohr 18 eingestellt wird. Durch das Eintauchen des Tauchrohres 18 in die Tauchtasse 20 mit einer Mindesttauchtiefe t wird gewährleistet, daß die zuv iel geförderte Ölmenge über den Rand der Tauchtasse 20 in den Auslauf 22 und von dort über den Einlauftrichter in die Rücklaufleitung 23 fließt. Durch die Flüssigkeitsfüllung in der Tauchtasse 20 mit der Tauchtiefe t wird ein garantierter Abschluß gegen Außenluft herbeigeführt, der bei Unterdruck im Generator 3 ein Einsaugen von Falschluft verhindert.
In der Luftleitung 25 befindet sich die Drosselklappe 11. In der Ölgasleitung 12 befindet sich die Drosselklappe 10 (Abt. 1 und 3a). Während die Drosselklappe 11 über eine Starrachse mit dem Gestänge des Reglers 9 in kraftschlüssigem Eingriff steht, besitzt die Drosselklappe 10 den Hebel 26, der auf einer Hohlwelle 27 befestigt ist, und den Hebel 28, der auf der Starrachse befestigt ist. Diese Starrachse 29 trägt die Drosselklappe 10 (Abt. 3 a und 3 b).
Bei normaler Verbrennung mit stöchiometrischem Gemisch stehen die Drosselklappen 10 und 11 in einer bestimmten Stellung. Die Technik der Verbrennung in Industrieöfen erfordert aber die wahlweise Erzeugung von oxydierender oder reduzierender Flamme. Um diesen Vorgang zu erzeugen, wird der Hebel 28 gegen den Hebel 26 durch einen Bowdenzug 30 od. dgl. so verstellt, daß gegenüber dem stöchiometrischen Gemisch eine geringere oder höhere Gaszufuhr erfolgt.
Der Ölzulauf zur Pumpe 1 erfolgt aus dem Tagestank T2 (Abb.4). Der Rücklauf des zuviel geförderten Öles aus dem Niveaugefäß 2 über die Rohrleitung 23 erfolgt in den gleichen Tagestank. Zwischen Pumpe 1 und Niveauregler 2 befindet sich in der Rohrleitung 15 eine Drosselstelle 31. Die Fördermenge der Pumpe 1 ist größer als die Auslaufmenge hinter derDrosselstelle31. DieAuslaufmenge hinter der Drosselstelle 31 ist größer als die maximale Verbrauchsmenge des Generators 3. In der Rohrleitung 15 vor der Drosselstelle 31 herrscht ein Überdruck gegenüber dem Druck in der Rohrleitung 15 hinter der Drosselstelle 31. Mit diesem Überdruck wird ein Druckwächter 32 gesteuert, dessen Wirkungsweise in Abb. 5 besonders beschrieben wird. Würde die Funktion der Pumpe 1 unterbrochen, so würde der Druckwächter 32 drucklos werden, da kein öl mehr gefördert wird, und die in Abb. 5 beschriebenen Schaltvorgänge treten in Aktion. Würde ferner die Ölmenge im Tank T2 so stark absinken, daß kein öl mehr gefördert werden könnte. so tritt gleichfalls der Druckwächter in Aktion.
Zur Sicherstellung einer genügend großen Ölmenge im Tagestank T2 besitzt dieser in Abb.4b dargestellte einen Niveauschalter 33. Dieser Schalter 33 hat mehrere Kontakte 34. Der oberste Kontakt schaltet die Pumpe P aus, wenn die maximale Ölhöhe im Tagestank T2 erreicht ist. Der zweite Kontakt wird durch den an einem Gestänge befindlichen Schwimmer 35 dann zur Einschaltung gebracht, wenn die Betriebsmindesthöhe im Tank T2 erreicht ist. Sollte die Förderpumpe P versagen oder sollte kein Öl mehr im Tank T, vorhanden sein, so sinkt der Schwimmer 35 weiter ab, und in seinem Schwimmerschalter 33 wird ein dritter Kontakt berührt, wodurch eine Hupe als Notsignal in Betrieb gesetzt wird. Dieser dritte Kontakt ist - genauso wie der zweite Kontakt -ein Schleifkontakt. Der Schwimmer 35 berührt den untersten Kontakt Nummer 34 so früh, daß noch eine Reserveölmenge vorhanden ist, die einer Zeit von Imgefähr einer halben Stunde entspricht. Die elektrische Sicherheitsschaltung in Abhängigkeit vom Öldruck stellt die Abb. 5 dar. Durch Einschalten des Druckknopfschalters 36 erhält beispielsweise die Ölpumpe 1 über das Ölpumpenschütz 37 Spannung. Gleichzeitig wird der Haltekontakt 38 geschlossen. Ferner erhält das Zeitrelais 39 Spannung. Nach Anlaufen der Ölpumpe 1 wird der Druckwächter 32 umgeschaltet. Der Schalter 40 öffnet, der Schalter 41 schließt und zieht das Ventilatorschütz 42 vom Ventilator 5 an. Dadurch schließt sich der Arbeitskontakt 43 des Ventilatorschützes 42. Solange das Zeitrelais 39 läuft, bleibt ein Verzögerungskontakt 44 geschlossen und öffnet erst nach Ablauf der eingestellten Zeit am Zeitrelais 39. Die eingestellte Zeit muß länger sein als diejenige Zeit, die benötigt wird, um nach Anlaufen der Pumpe 1 den Druckwächter 32 zu betätigen.
Wird der Druckwächter 32 drucklos, so öffnet der Kontakt 41, und der Kontakt 40 wird geschlossen. Über den Kontakt 40 kann ein optisches oder akustisches Signal 45 betätigt werden. Durch öffnen des Schalters 41 wird der Ventilator 5 stromlos, das Schütz 42 fällt ab und öffnet seinen Arbeitskontakt 43. Da nach Ablauf der Einstellzeit der Verzögerungskontakt 44 vom Zeitrelais 39 geöffnet bleibt, wird durch öffnen des Arbeitskontaktes 43 der Stromlauf zur Ölpumpe gleichfalls unterbrochen, während das Signal 45 bestehenbleibt.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: 1. Verfahren zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches aus Öldämpfen und Luft, dadurch gekennzeichnet, daß der Flüssigkeitsspiegel im Generator (3) durch einen unter Luftabschluß bei atmosphärischem Druck und bei Druckausgleich mit dem Generator (3) erfolgenden Überlauf (2) in der Förderleitung des Öles konstant gehalten wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Öl dem Überlauf (2) vor dem Generator (3) in einer größeren Menge als der maximalen Erzeugung an Brenngasen entsprechenden Menge zugeführt wird und die gegenüber dem jeweiligen Verbrauch zuviel geförderte Ölmenge aus dem Überlauf (2) in einen Tagestank (T2) zurückgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Erzeugung des brennbaren Gasgemisches beim Überschreiten eines Druckes in der Förderleitung (7) des Öles vor dem Überlauf (2) aufrechterhalten und beim Unterschreiten dieses Druckes unterbrochen wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, d.aß bei konstantem Flüssigkeitsspiegel im Generator (3) die Durchgänge für Luft (25) und Öldämpfe (12) während des sich ändernden Verbrauchs an Gasgemisch durch einen konstanten Druck in dar Förderleitung (7) der Brenngase gesteuert werden.
5. Verfahren zur Erzeugung eines brennbaren Gemisches aus Öldämpfen, dadurch gekennzeichnet, daß zur Änderung des Gasgemisches bei konstantem Flüssigkeitsspiegel im Generator (3) die Durchgänge für Luft (25) und Öldämpfe (12) veränderlich gegeneinander eingestellt und während des sich ändernden Verbrauchs an Gasgemisch durch einen konstanten. Druck in der Förderleitung (7) der Brenngase gesteuert werden.
6. Vorrichtung zur Ausführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (2) des Öles vor dem Generator (3) aus zwei übereinanderliegenden, durch ein Flüssigkeitsventil voneinander abgeschlossenen Kesseln (13, 14) besteht, von denen der obere Kessel (13) durch einen Überlauf zum unteren Kessel (14) den gleichen: Flüssigkeitsspiegel (V) des zulaufenden Öles besitzt wie der Generator- (3) und mit dem Dampfraum des Generators. (3) in offener Verbindung steht, während der untere Kessel (14) einen Überlauf zum Ölrücklauf (23) sowie offene Verbindungen (21) mit der Außenluft hat.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das im Generator (3) und Überlauf (2) gleiche Niveau (b') des Ölspiegels einstellbar ist. B.
Vorrichtung nach Anspruch 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß der obere Rand (19) des Tauchrohres (18) teleskopartig ein- und ausziehbar ausgestaltet und angeordnet ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Überlauf (2) im oberen Kessel (13) durch ein Tauchrohr (18) gebildet ist, das in eine den Überlauf im unteren Kessel (14) bildende Tasse (20) hineinragt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölförderung (15) vor dem Überlauf (2) eine Drossel (31) eingeschaltet ist, die gegenüber der maximalen Erzeugungsmenge an Brenngas einen größeren Durchgang und gegenüber der Leistung der Ölpumpe (1) einen kleineren Durchgang hat.
11. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß in der Ölförderung (15) zwischen Ölpumpe (1) und Drossel (31) ein bei einem in der Förderleitung (15) herrschenden Druck die Antriebe für den Ventilator (5) des Gasgemisches und die Ölpumpe (1) aufrechterhaltender und diese Antriebe bei Druckabfall unterbrechender Druckwächter (32) eingebaut ist.
12. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Tagestank (T2) ein in seiner obersten Stellung die Förderpumpe (P) vom Haupttank (T1) abschaltender, in einer tieferen Stellung des Mindestniveaus die Förderpumpe wieder einschaltender und in seiner untersten Stellung den gesamten Antrieb (5) für die Gasförderung sowie die Ölpumpe (1) zwischen dem Tagestank (T.) und dem Überlauf (2) abschaltender Schwimmerregler (33,34) eingebaut ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Drosselklappe (10) in der Öldampfleitung (12) und die Drosselklappe (11) in der Luftleitung (25) gemeinsam durch einen durch den in der Förderleitung (7) für das Gasgemisch herrschenden Druck gesteuerten Druckregler (9) verstellbar sind.
14. Vorrichtung nach Anspruch 6 bis 13, dadurch gekennzeichnet, da,ß die Welle einer Drosselklappe (10 bzw. 11) an ihrer Verstellvorrichtung (28, 30) einstellbar angeordnet ist.